Injection photodiodes based on metal oxide semiconductors

Abstract

A brief review of our recent research on injection photodiodes based on metal oxide semiconductors deposited onto Si substrates is presented. A series of ZnSnO, NiO, and Zn1-xMgxO thin films are prepared by aerosol spray pyrolysis deposition or sol–gel spin coating on Si substrates with a post-deposition thermal treatment in air at a temperature of 5000C. The morphology of films is studied by scanning electron microscopy and atomic force microscopy, while their elemental composition and crystal structure are determined from energy dispersive X-ray (EDAX) and X-ray diffraction (XRD) analysis, respectively. It is shown that the produced n-ZnSnO/p-Si, n-ZnMgO/p-Si, and p-NiO/n-Si heterojunctions operate as injection photodiodes at a forward bias.Este prezentată o analiză succintă a rezultatelor cercetărilor noastre recente obținute pe fotodiode cu injecție în baza materialelor semiconductoare cu oxid de metal depuse pe substraturi de Si. Prin metoda pirolizei cu aerosoli și sol-gel urmată de centrifugare au fost preparate o serie de filme subțiri de ZnSnO, NiO și Zn1-xMgxO pe substraturi de Si cu tratament termic post-depunere în aer la temperatura de 5000 C. Morfologia filmelor a fost studiată cu microscopia electronică de scanare și microscopia de forță atomică, iar compoziția chimică și structura cristalină au fost analizate cu dispersia energetică a razelor X (EDAX) și difracția razelor X (XRD), respectiv. S-a arătat că heterojoncțiunile elaborate n-ZnSnO/p-Si, n-ZnMgO/p-Si și p-NiO/n-Si funcționează ca fotodiode cu injecție la polarizare directă.

Keywords

• thin films
• aerosol spray pyrolysis
• sol–gel spin coating
• injection photodiodes
• Filme subțiri
• piroliză cu aerosoli
• metoda sol-gel
• centrifugare
• fotodiode cu injecție